专利名称：用于防除植物病害的照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及向植物发 射紫外线以防除植物病害的用于防除植物病害的照明装置。
背景技术：
通常地，存在一种公知的用于防除植物病害的照明装置。上述照明装置发射 紫外线，所述紫外线控制为包括UV-B范围(波长范围280至340nm)内的波长成分和 设置UV-C范围(波长范围100至280nm)内的波长成分几乎为零(例如参见日本特开 2005-328734号公报)。根据上述照明装置，能够防止引起灰霉病、白粉病、霜霉病、炭 疽病等的丝状真菌的菌丝生长和孢子形成。还有一种公知的用于防除植物病害的照明装置，其发射波长范围为250至 375nm的紫外线、红光、蓝光和黄光以减少植物上的病害和虫害(例如参见日本特开 2001-28947 号公报)。但是，2005-328734号公报中描述的照明装置不能向植物照射UV-C，因此不能 可靠地抑制上述丝状真菌的菌丝生长和孢子形成。而且，几乎不照射可见光，因此难以 促进植物生长。还可能由于紫外线的连续照射使得植物太过习惯于紫外线，因此抗菌物 质或抵抗性物质的产生降低，使得对植物病害的抵抗力的诱导常常是困难的。此外，还 可能由紫外线连续照射引起叶焦枯。2001-28947号公报中描述的照明装置照射UV_B范围的紫外线以及UV_C范围 的紫外线，因此能够可靠地抑制上述丝状真菌的菌丝生长和孢子形成。此外，照射可见 光从而可以促进植物生长，但是，如上所述，可能会降低对植物病害的抵抗力的诱导或 者由于紫外线连续照射发生叶焦枯。
发明内容
为了解决上述传统技术领域中的问题，本发明的一个目的是提供用于防除植物 病害的照明装置，其中能够可靠地防除引起灰霉病、白粉病、霜霉病、炭疽病等的丝状 真菌的菌丝生长和孢子形成以防除植物病害，能够可靠地诱导植物的抗病性，能够防止 叶焦枯，并且能够促进植物生长。根据本发明一个方面的向植物照射包括紫外线的光来用于防除植物病害的照明 装置，具有发射UV-B和UV_C(其中将UV-C中约250nm以下波长成分截断)的UV光 源、发射可见光的可见光源、以及控制UV光源和可见光源操作的控制器，其中所述控制 器控制各个光源并且每天至少重复两次具有以下照射模式的光照射将其中所述UV-C 和UV-B与所述可见光叠加的第一光照射以及仅由可见光构成的第二光照射组合。根据上述配置，可以用UV-C加UV-B照射植物，使得能够可靠地抑制引起灰霉 病、白粉病、霜霉病、炭疽病等的丝状真菌的菌丝生长和孢子形成。此外，用UV-C和 UV-B间歇性地照射植物，使得植物避免太过习惯于紫外线，结果，能够促进例如包括植物抗毒素相关物质和PR(发病机制相关)蛋白物质的抗性物质或抗菌物质的产生，并且能 够可靠地诱导植物的抗病性。此外，可防止叶焦枯。此外，可见光连续照射，使得能够 促进植物生长。 在上述照明装置中，也适用通过持续打开可见光源和间歇性地打开UV光源，使 得第一光照射和第二光照射依次逐个重复的照射模式。在上述照明装置中，控制器也可控制各个光源以照射总照射量为约50μ W/cm2 以下的UV-C和UV-B，以及照射每天综合照射量为约0.2 10kJ/m2的UV_C和UV_B。根据上述配置，植物不会暴露于过多紫外线，而是可以用合适量的UV-C和 UV-B照射，因此，能够可靠地抑制植物的焦枯并且能够抑制植物病害的发生。在上述照明装置中，UV光源和可见光源也可设置在进行照射的植物的上侧、侧 面和底部。当多株植物种植和生长相对较近时，仅从植物上侧照射植物的光源不能充分照 射到相邻的植物的侧面和底部，这是因为植物落入植物自身的阴影中，因此植物的侧面 和底部可能受病害影响，但是根据上述配置，可以从侧面和底部照射植物，使得能够降 低侧面和底部的植物病害的可能性。在上述照明装置中，UV光源也包括发射UV-C和UV-B的光源、以及阻挡光源 发射的UV-C和UV-B中波长成分在约250nm以下的滤光器。在上述照明装置中，光源也可由发射UV-C和UV-B的荧光灯、HID (高强度放 电)灯或者UV-LED单独构成或者由它们的组合构成。在上述照明装置中，滤光器也可具有防UV-A配置。根据上述配置，照射到植物的紫外线几乎不存在促进丝状真菌的孢子形成的 UV-A范围的波长成分，使得能够更有效地抑制丝状真菌的菌丝生长和孢子形成，并能 够降低植物病害的传播，最终可以提高作物产量。包括UV-A的光具有吸引昆虫的效 果，能够通过阻挡UV-A抑制昆虫吸引，从而能够减少虫害。
图1是示出根据本发明第一优选实施方案的用于防除植物病害的照明装置的一 种配置实施例的正视图。图2是示出来自图1的照明装置的光源在照射叠加光和可见光过程中的光谱分布 的图。图3是示出构成图2中光源的UV光源的光谱分布实施例的图。图4是示出构成图2中光源的UV光源和可见光源的照明模式的图。图5是示出图1中照明装置的另一个配置实施例的正视图。图6是示出图1中照明装置的另一个配置实施例的正视图。图7是示出在用作图2中UV光源的荧光灯的配置实施例的透视图。
具体实施例方式参考图1至图4描述根据本发明一个优选实施方案的用于防除植物病害的照明装 置(下文中简称为照明装置)。所述照明装置用于完全封闭的植物种苗生产体系，例如使用农用塑料大棚、玻璃房子等保护地栽培，或开放种植，其用紫外线等照射植物以防除 植物病害。图1示出根据该优选实施方案的照明装置的配 置。照明装置1具有向植物 Pl发射光的光源2、计时器3和控制器4 (控制单元)，所述控制器4使用计时器3计时 和执行光源2的光控制。光源2可在其中紫外线和在可见光波长范围中达到其峰值的光 (下文中简称为可见光)叠加的叠加光(下文中简称为叠加光)与单独可见光之间转换， 并且照射其中之一。如图2所示，光源2发射其中将约250nm以下的波长成分被截断的 UV-C(波长范围约100 280nm)和UV_B(波长范围约280 340nm)作为紫外线，并 且在发射叠加光(第一光照射)时，还发射具有波长范围约380 780nm的可见光。尽 管如果可能的话优选不照射UV-A(波长范围约340 380nm)，但是只要UV_A的发射 量低于UV-C和UV-B的总照射量则发射UV-A不会有问题。当发射可见光(第二光照 射)时，仅发射可见光。控制器4利用计时器3计时和执行光源2的光控制，从而至少 每天两次地重复具有组合叠加光照射和可见光照射的照射模式的光照射。光源2包括UV光源21、控制由UV光源21发射光的波长的滤光器22和可见 光源23。用光从上面照射植物P1，使得光源2基本位于植物Pl上方，但是光源2的位 置不限于上述情况。优选UV光源21具有图3所示的光谱分布，并且由发射UV-B和UV_C (其中将 UV-C中约250nm以下的波长成分截断)的荧光灯、HID灯或UV-LED单独构成或者它 们的组合(光源)构成，但是，也可具有发射包括约250nm以下的波长成分的UV-C或者 UV-A的配置，只要其照射量低于UV-C和UV-B的总照射量即可。就荧光灯而言，例 如可以使用Sankyo Denki Co.，Ltd.制造的UV-B紫外灯(产品编号GL20SE)。HID灯包 括例如金属卤化物灯、汞灯、氙灯。就金属卤化物灯而言，可以使用Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.制造的 Skybeam 灯。对UV光源21执行光控以照射总照射量为大约50 μ W/cm2以下的UV_B和 uv-c，其中将UV-C中约250nm以下的波长成分截断。总照射量可由使用者设置或者也 可以预先设置。UV光源21的光控利用计时器3通过控制器4实施以照射每天综合照射 量为约0.2 10kJ/m2的UV-C和UV-B。此外，当UV光源21由几种类型的光源的组 合构成时，进行UV光源21的光控以照射比UV-B的量少的UV-C，具体地，例如UV-C 照射和UV-B照射的比例设定为约0.04 0.1 1。滤光器22由例如玻璃或树脂制成，阻挡由UV光源21照射的光中约250nm以下 的波长成分照射到植物P1，并且几乎不透射UV-A，即具有波长为大约340 380nm的 紫外线。优选滤光器22透射波长为约460 550nm的可见光范围内的光。可见光源23可由例如白色LED、白色荧光灯、白炽灯或者高压钠灯构成。优选 实施可见光源23的光控以使得照射量为约400 μ W/cm2以上。控制器4可由例如微处理器构成，如图4中所示，例如微处理器执行UV光源21 和可见光源23的光控以重复光照射，具有每天至少两次间歇性地打开UV光源21和连续 打开可见光源23的照明模式。这样的光控能够得到一种模式，其中叠加光照射和可见光 照射逐个依次重复，作为叠加光照射和可见光照射的结合的照射模式的一个实施例。控制器4用计时器3测定UV光源21的综合照明时间，根据UV_C和UV_B的综合照射控制每天UV光源21的照明时间，并且将综合照射设置在0.2 10kJ/m2的预定 数值。下述表1示出如传统做法连续照射UV-B的情况下，在UV-B和UV_C (其中将 UV-C中约250nm以下的波长成分截断)组合连续照射的情况下，以及根据本发明优选实 施方案用UV-B和UV-C组合间歇照射和可见光的连续照射的情况下，受损植物的比例 和植物的叶焦枯比例。在实验中，存在多个试验段，每个试验段中的植物数量为约100 株，草莓用作受试作物。通过用受损植物数量除以每个试验段中的植物数量来获得受损 植物的比例，通过植物叶焦枯数量除以每个试验段中的植物数量来获得叶焦枯比例。[表1]
权利要求
1.一种向植物照射包括紫外线的光来用于防除植物病害的照明装置，包括发射其中UV-C中约250nm以下的波长成分被截断的UV_C和UV_B的UV光源； 发射可见光的可见光源；以及控制所述UV光源和所述可见光源的操作的控制器，其中所述控制器控制各所述光源并且每天至少重复两次具有以下照射模式的光照射将 其中所述UV-C和UV-B与所述可见光叠加的第一光照射以及仅由所述可见光构成的第二 光照射组合。
2.根据权利要求1的用于防除植物病害的照明装置，其中所述照射模式的特征在于， 通过连续地打开所述可见光源和间歇性地打开所述UV光源来依次逐个重复所述第一光照 射和所述第二光照射。
3.根据权利要求1或2的用于防除植物病害的照明装置，其中所述控制器控制各所述 光源以发射总照射量为约50 μ W/cm2以下的所述UV-C和所述UV-B，以及每天综合照 射量为约0.2 10kJ/m2的所述UV-C和所述UV-B。
4.根据权利要求1或2的用于防除植物病害的照明装置，其中所述UV光源和所述可 见光源设置在作为照射对象的植物的上部、侧面和底部。
5.根据权利要求1或2的用于防除植物病害的照明装置，其中所述UV光源包括发射 UV-C和UV-B的光源以及阻挡由所述光源发射的UV-C和UV-B中约250nm以下的波 长成分的滤光器。
6.根据权利要求5的用于防除植物病害的照明装置，其中所述光源由发射UV-C和 UV-B的荧光灯、HID (高强度放电)灯或者UV-LED单独构成或者由它们的组合构成。
7.根据权利要求5的用于防除植物病害的照明装置，其中所述滤光器具有防UV-A配置。
全文摘要
本发明公开了防除植物病害的照明装置(1)，包括发射其中约250nm以下波长成分被截断的UV-B和UV-C的UV光源(21)；发射可见光的可见光源(23)；及控制UV光源(21)和可见光源(23)操作的控制器(4)。控制器(4)控制光源(21)和(23)操作，使每天至少重复两次以下照射模式光照射将其中UV-C和UV-B与可见光叠加的第一光照射与仅由可见光构成的第二光照射组合。这样UV-C和UV-B照射到植物(P1)并可准确防止丝状菌孢子形成和丝状菌菌丝生长。此外，由于UV-B和UV-C间歇照射，可防止植物(P1)适应紫外线，可促进抗性物质或抗菌物质产生以准确诱导植物(P1)中对植物病害的抵抗力并可预防植物(P1)叶焦枯。此外，可见光连续照射可促进植物(P1)生长。
文档编号A01G7/00GK102014608SQ200980114298
公开日2011年4月13日 申请日期2009年4月8日 优先权日2008年4月24日
发明者大市明伸, 尾身隆, 山田真, 石渡正纪, 降籏兼毅 申请人:松下电工株式会社